JPH0242901B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は真空処理装置に係り、特に基板等の被
処理物に複数の薄膜を形成するため、複数の真空
処理室を有する真空処理装置に関する。

（従来の技術） 第４図は従来の真空処理装置を示したもので、
スパツタ室１の一側面に、取入室２、ロード室３
およびスパツタエツチ室４を順次接続して搬入側
経路を形成するとともに、この搬入側経路と平行
に冷却室５、アンロード室６および取出室７を順
次接続して搬出側経路を形成している。これら各
室の間には、各室を仕切るゲートバルブ８，８…
…が開閉自在に介設されており、上記取入室２お
よび取出室７の外部には、それぞれカセツト等を
設置する搬入部９および搬出部１０が設けられて
いる。上記スパツタ室１の他側面内側には、２つ
の電極１１ａ，１１ｂが並んで配置されており、
これら各電極１１ａ，１１ｂの前方には、それぞ
れ被処理物１２を電極１１に対向させる立上げア
ーム１３ａ，１３ｂが配設されている。また、ス
パツタ室１の内部には、上記各立上げアーム１３
ａ，１３ｂの間で被処理物１２を搬送する搬送ア
ーム１４が配設され、上記スパツタ室１、取入室
２、ロード室３、スパツタエツチ室４、冷却室
５、アンロード室６、取出室７、搬入部９および
搬出部１０には、それぞれ被処理物１２を搬送す
る搬送ベルト１５，１５……が配設されている。

上記装置においては、搬入部９に複数の被処理
物１２を収容したカセツトを設置し、搬送ベルト
１５の駆動により取入室２の内部に配設されたカ
セツトに被処理物１２を移し替える。そして、ゲ
ートバルブ８を閉じ、取入室２を真空排気し、所
定圧力に排気した後、被処理物１２を一枚ずつロ
ード室３に搬送ベルト１５により搬送して積替え
る。このロード室３がスパツタエツチ室４とほぼ
同様の圧力に排気されたら、ゲートバルブ８を開
いて１枚ずつ被処理物１２をスパツタエツチ室４
に送り、スパツタエツチングを行なう。処理が終
了したら、ゲートバルブ８を開いて、被処理物１
２をスパツタ室１に送り、立上げアーム１３ａを
駆動して被処理物１２を電極１１ａに対向するよ
うに約90゜垂直に回動して、シヤツタ（図示せず）
を開いてスパツタリングを行なうものである。ス
パツタリングによる堆積が終了したらシヤツタが
閉じられ立上げアーム１３ａを水平位置まで回動
させ、搬送アーム１４上に被処理物１２を載置
し、この搬送アーム１４の駆動により被処理物１
２を他方の立上げアーム１３ｂまで搬送し、同様
に立上げアーム１３ｂを回動させて被処理物１２
を電極１１ｂに対向させる。第２のスパツタリン
グが終了したらゲートバルブ８を開いて被処理物
１２を冷却室５に送り、被処理物１２を冷却した
後、被処理物１２をアンロード室６に搬送ベルト
１５により搬送する。アンロード室６に被処理物
１２が所定枚数溜つたら、搬送ベルト１５により
取出室７のカセツトに積みかえられ、取出室７を
大気に戻した後、搬出部１０のカセツトに再度積
替えられるものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記装置においては、スパツタ室１内
に搬送ベルト１５、立上げアーム１３、搬送アー
ム１４といつた多くの搬送部材が設けられてお
り、スパツタの粒子が周囲に飛散らないようにシ
ールド板等を設けているが、スパツタ堆積を被処
理物１２の表面のみに限定することは技術的に困
難であるため、上記搬送部材にスパツタ粒子が堆
積してしまうという問題があつた。この堆積物
は、剥がれやすくごみ発生の原因や搬送トラブル
の原因となるため、長時間（10〜20時間）かけて
搬送部材等のクリーニングを行なわなければなら
なかつた。

また、スパツタエツチ室４とスパツタ室１との
間のシールは、ゲートバルブ８のみで行なわれて
おり、ほぼ同一の真空度でゲートバルブ８を開く
と各室１，４が短時間で同一の分圧になつてしま
うため、スパツタエツチ室４内で被処理物１２の
表面に付着していた不純物（主として酸化物）が
スパツタリングで気化し、スパツタエツチ室４の
酸素や水分の分圧が上昇していると、スパツタ室
１の酸素、水分の分圧が上昇してしまうという問
題を有している。このことは、スパツタエツチ
後、十分な時間排気を行なえばスパツタエツチ室
４とスパツタ室１との間の室間汚染は生じない
が、生産性を考慮すると、この排気時間は０〜30
秒程度しか確保することができず、この短時間内
にスパツタリング中に問題とらない分圧（10^-7〜
10^-8Torr）まで排気することは現実的に不可能
である。

また、同一のスパツタ室１内に２つの電極１１
ａ，１１ｂが配設されているので、各電極１１
ａ，１１ｂで異なる薄膜を形成することが困難で
あるという問題をも有している。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
搬送装置に対するスパツタ堆積および真空処理室
間の汚染を防止することができ、かつ、複数の異
なる処理を行なうことのできる真空処理装置を提
供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明に係る真空処理
装置は、被処理物のスパツタリング等を行なう複
数の真空処理室と、被処理物を収容するロード室
およびアンロード室と、上記各真空処理室および
ロード室、アンロード室の間に設けられ各真空処
理室との間で被処理物を搬送する搬送装置が収納
された搬送室と、上記各室の間に配設された開閉
自在なゲートバルブと、上記各室をそれぞれ独立
に真空排気する真空排気装置とを有して構成され
ている。

（作 用） 本発明によれば、真空処理室を独立して複数設
けるとともに、これら各真空処理室の間に搬送装
置を収納した搬送室を設けるようにしたので、各
真空処理室毎に独立して複数の処理を行うことが
でき、しかも、真空処理室内に搬送装置が設けら
れていないので、スパツタ等の真空処理によりス
パツタ粒子が搬送装置に堆積することがない。ま
た、各真空処理室の間に搬送室が介在しているの
で、直接各真空処理室が連通することがなく、し
たがつて、各真空処理室間における汚染を防ぐこ
とができるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図乃至第３図は本発明に係る真空処理装置
の一実施例を示したもので、第１、第２、第３、
第４の４つの真空処理室１６，１７，１８，１９
がそれぞれ時計回りに設けられており、上記第１
真空処理室１６の搬入側および第４真空処理室１
９搬出側には、第１搬送室２０が配設されるとと
もに、上記各真空処理室１６，１７，１８，１９
の間には、第２搬送室２１が配設されている。ま
た、上記第１搬送室２０の両端部分には、ロード
室３およびアンロード室６がそれぞれ配置されて
おり、これらロード室３およびアンロード室６に
は、搬入部９および搬出部１０がそれぞれ設けら
れている。上記各室３．６，１６，１７，１８，
１９，２０，２１の間には、第２図に示すよう
に、エアシリンダ２２の駆動により上下方向に開
閉自在とされたゲートバルブ８，８……がそれぞ
れ配設されており、さらに、各室３，６，１６，
１７，１８，１９，２０，２１には、それぞれ真
空排気装置２３，２３……が独立して接続されて
いる。

上記各真空処理室１６，１７，１８，１９の内
部上方には、放電電極２４が配設され、この電極
２４下面には、ターゲツト２５が取付けられると
ともに、電極２４の上面には、わずかな間〓をも
つてマグネツト２６が配設されている。このマグ
ネツト２６は、各真空処理室１６，１７，１８，
１９の外面上面に取付けられたモータ２７により
回転自在とされ、上記マグネツト２６およびモー
タ２７部分は、モータ２７に取付けられたハンド
ル２８を回転操作させることにより、上下動可能
とされている。また、上記各真空処理室１６，１
７，１８，１９の下方には、被処理物１２を保持
する保持体２９が図示しない駆動装置により昇降
自在に配設され、上記真空処理室の下方であつて
上記保持体２９の内側には、この保持体２９から
被処理物１２を受取り上記ターゲツト２５に近接
するように上昇させるとともに、真空処理室の外
部下方に配置されたモータ３０の駆動により回転
自在とされた昇降部材３１が配設されている。

また、上記ロード室３およびアンロード室６の
内部には、被処理物１２を第１搬送室２０との間
で搬送する搬送ベルト３２，３２が配設され、こ
の搬送ベルト３２の外側には、被処理物１２を多
数収容したカセツト３３を載置する載置台３４が
エアシリンダ３５により昇降自在にかつ搬入部９
および搬出部１０側に引出し自在に取付けられて
いる。上記第１搬送室２０の内部両端部には、上
記ロード室３およびアンロード室６の搬送ベルト
３２と同一の搬送方向を有する搬入側搬送ベルト
３６および搬出側搬送ベルト３７がそれぞれ配設
されており、上記搬入側搬送ベルト３６の端部に
は、被処理物１２の位置決め用ストツパ３８がエ
アシリンダ３９により昇降自在に配置されてい
る。また、上記第１搬送室２０の第１真空処理室
１６の搬入側および第４真空処理室１９の搬出側
に対応する位置には、パンタグラフ状に連結され
たアーム４０の先端部に被処理物１２の載置板４
１を取付け、上記アーム４０の基端部を第１搬送
室２０の外部下方に取付けられたモータ４２の駆
動により回動させてアーム４０を伸縮させること
により被処理物１２の搬送を行なう第１および第
２の搬送装置４３，４４が設けられており、これ
ら各搬送装置４３，４４の間には、同様に構成さ
れた第３搬送装置４５が配設されている。上記第
１および第２搬送装置４３，４４には、被処理物
１２を支持する被処理物用支持ピン４６およびこ
の支持ピン４６の外側に配設され被処理物１２の
ホルダ（図示せず）を支持するホルダ用支持ピン
４７がそれぞれエアシリンダにより昇降自在に配
置されており、上記搬送ベルト３６，３７の内側
には、被処理物１２を支持する支持部材４８がエ
アシリンダ４９により昇降自在に配設されてい
る。さらに、上記搬入側搬送ベルト３６と第１搬
送装置４３との間、搬出側搬送ベルト３７と第２
搬送装置４４との間には、第２図に示すように、
それぞれ搬送アーム５０が配設されている。ま
た、第２搬送室２１の第１真空処理室１６と第２
真空処理室１７との間、第２真空処理室１７と第
３真空処理室１８との間、第３真空処理室１８と
第４真空処理室１９との間には、上記搬送装置４
３と同様に構成された第４、第５および第６搬送
装置５１，５２，５３がそれぞれ配設されてい
る。

さらに、本実施例においては、各真空処理室１
６，１７，１８，１９の内部および第３搬送装置
４５の載置板４１上に、それぞれ被処理物１２を
載置する円板状のホルダが配置されている。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず、装置を動作させる場合、各真空処理室１
６，１７，１８，１９および各搬送室２０，２１
を真空排気装置により真空状態態にした後、ロー
ド室３の載置台３４を搬入部９側に引出し、この
載置台３４上に被処理物１２を多数段状に収納し
たカセツト３３を載置して、載置台３４をロード
室３内に押込み、搬入部９側のゲートバルブ８を
閉じる。そして、ロード室３内を真空排気装置２
３により第１搬送室２０とほぼ同様の圧力に排気
した後、第１搬送室２０側のゲートバルブ８を開
き、搬送ベルト３２および第１搬送室２０の搬入
側搬送ベルト３６を駆動してカセツト３３の下方
の被処理物１２から１枚ずつ第１搬送室２０内に
搬送し、ストツパ３８を上昇させて被処理物１２
を所定位置に停止させる。この状態で、支持部材
４８を上昇させて被処理物１２を搬送ベルト３６
から浮上させると同時に、搬送アーム５０を被処
理物１２の下面側に移動させ、支持部材４８を下
降させることにより被処理物２を搬送アーム５０
上に載置する。このとき、第３搬送装置４５を駆
動してホルダを第１搬送装置４３の上方に移動さ
せ、ホルダ用支持ピン４７を上昇させてホルダを
支持し、第３搬送装置４５をもとの位置に戻した
後、支持ピン４７を下降させてホルダを第１搬送
装置４３の載置板４１上に載置しておく。次い
で、搬送アーム５０を駆動して第１搬送装置４３
の上方に移動させ、被処理物用支持ピン４６をホ
ルダを貫通して上昇させて被処理物１２を支持
し、搬送アーム５０をもとの位置に戻した後、支
持ピン４６を下降させて被処理物１２をホルダの
上に載置する。そして、第１真空処理室１６側の
ゲートバルブ８を開き、第１搬送装置４３を駆動
して被処理物１２をホルダ毎第１真空処理室１６
内に搬送し、この状態で、保持体２９を上昇させ
てホルダを保持し、第１搬送装置４３を戻すとと
もに、ゲートバルブ８を閉じ、上記保持体２９を
下降させて被処理物１２およびホルダを昇降部材
３１上に載置させる。続いて、昇降部材３１を上
昇させ、被処理物１２をターゲツト２５に近接さ
せた状態で電極２４に高電圧を印加してマグネト
ロン放電を発生させ、ターゲツト材料を被処理物
１２表面に堆積させる。処理が終了したら、昇降
部材３１を下降させ、保持体２９を上昇させて被
処理物１２およびホルダを保持し、第２搬送室１
７側のゲートバルブ８を開いて第４搬送装置５１
を駆動し、その載置板４１をホルダの下方に移動
させる。そして、保持体２９を下降させてホルダ
を上記載置板４１上に載置し、第４搬送装置５１
を駆動して被処理物１２およびホルダを第２搬送
室１７内に搬送すると同時に、第１真空処理室１
６側のゲートバルブ８を閉じるとともに、第２真
空処理室１７側のゲートバルブ８を開いて、被処
理物１２およびホルダを第２真空処理室内に搬送
する。この第２真空処理室１７においても、上記
第１真空処理室１６の場合と同様に、被処理物１
２の真空処理が行なわれ、以下、同様に第５搬送
装置５２および第６搬送装置５３を駆動して被処
理物１２を搬送し、第３真空処理室１８および第
４真空処理室１９内で真空処理が行なわれる。な
お、本実施例においては、第１真空処理室１６で
はスパツタエツチ、第２真空処理室１７ではTi
スパツタ、第３真空処理室１８ではTiN化成ス
パツタ、第４真空処理室１９ではAlスパツタが
それぞれ行なわれるようになされている。

そして、第４真空処理室１９における処理が終
了したら、第１搬送室２０側のゲートバルブ８を
開き、第２搬送装置４４を駆動して被処理物１２
およびホルダを第１搬送室２０内に搬送し、被処
理物用支持ピン４６を上昇させて被処理物１２を
支持し、上記搬入手順とは逆に、被処理物１２を
搬送アーム３８上に載置し、搬送側搬送ベルト３
７の上方に移動させて被処理物１２を搬送ベルト
３７上に載置する。一方、ホルダ用支持ピン４７
を上昇させてホルダを支持し、第３搬送装置４５
の駆動により、ホルダを第１搬送装置４３の載置
板４１上に載置しておく。そして、アンロード室
６側のゲートバルブ８を開き、上記搬送ベルト３
７およびアンロード室６の搬送ベルト３２を駆動
させることにより、被処理物１２をアンロード室
６内に設置されたカセツト３３に収納させる。

上記動作を順次連続して行なうことにより、被
処理物１２の連続処理を行なうことができ、アン
ロード室６のカセツト３３に被処理物１２が所定
枚数溜つたら、搬出部１０側のゲートバルブ８を
開いて載置台３４を引出し、カセツト３３を取出
すものである。

したがつて、本実施例においては、真空処理室
を独立して複数設けているので、他の処理の影響
を受けることなく、複数の処理を行なうことがで
き、また、各真空処理室１６，１７，１８，１９
内に搬送装置を設けず、別に搬送室２０，２１を
設けているので、各真空処理室１６，１７，１
８，１９内での処理によるスパツタ粒子が搬送装
置に堆積することがなく、この堆積物による搬送
トルブルや塵の発生を確実に防止することができ
る。さらに、各真空処理室１６，１７，１８，１
９の間に必ず搬送室２０，２１が設けられている
ので、各真空処理室間の汚染を防ぐことができ
る。そのため、従来の装置で被処理物を1000枚程
度処理すると搬送装置等のクリーニングを行なう
必要があつたが、本実施例によれば、約3000枚の
被処理物を処理した場合でも発塵や搬送トラブル
が生じることはなかつた。

また、本実施例においては、ホルダを用いて間
接的に被処理物を搬送し、このホルダは大気に触
れてガス放出することがないので、被処理物の搬
送時における損傷を防ぐことができ、しかも、ホ
ルダに付着する水分等のガスにより被処理物に悪
影響を与えることがない。

なお、上記実施例においては、ロード室３内に
カセツト３３を収納させるようにしたが、搬入部
９にカセツトを設置し、被処理物１２のみをロー
ド室３内に送り込むようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係る真空処理装置
は、被処理物のスパツタリング等を行なう真空処
理室を独立して複数設けるとともに、これら各真
空処理室の間に搬送装置を収納した搬送室を設け
るようにしたので、各真空処理室毎に独立して複
数の処理を行なうことができ、しかも、真空処理
室内に搬送装置が設けられていないので、スパツ
タ等の真空処理によりスパツタ粒子が搬送装置に
堆積することがなく、堆積物による搬送トラブル
や塵の発生を確実に防止することができる。ま
た、各真空処理室の間に搬送室が介在しているの
で、直接各真空処理室が連通することがなく、し
たがつて、各真空処理室間における汚染を防ぐこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示したも
ので、第１図は平面図、第２図は第１図のＡ―Ａ
線における断面図、第３図は第１図のＢ―Ｂ線に
おける断面図、第４図は従来の真空処理装置を示
す概略平面図である。 ３……ロード室、６……アンロード室、１２…
…被処理物、１６，１７，１８，１９……真空処
理室、２０，２１……搬送室、２２，３５，３
９，４９……エアシリンダ、２３……真空排気装
置、２４……電極、２５……ターゲツト、２６…
…マグネツト、２７，３０，４２……モータ、３
３……カセツト、３２，３６，３７……搬送ベル
ト、４３，４４，４５，５１，５２，５３……搬
送装置、５０……搬送アーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被処理物のスパツタリング等を行なう複数の
   真空処理室と、被処理物を収容するロード室およ
   びアンロード室と、上記各真空処理室およびロー
   ド室、アンロード室の間に設けられ各真空処理室
   との間で被処理物を搬送する搬送装置が収納され
   た搬送室と、上記各室の間に配設された開閉自在
   なゲートバルブと、上記各室をそれぞれ独立に真
   空排気する真空排気装置とを有することを特徴と
   する真空処理装置。